Tsinghua University 电磁学(第三册) 第1章静止电荷的电场 2005年春季学期陈信义编 2
2 2005年春季学期 陈信义编 第1章 静止电荷的电场 电磁学（第三册）
目录 §1.1电荷 §12库仑定律与叠加原理 §13电场和电场强度 §1.4静止的点电荷的电场及其叠加 §1.5-6电通量高斯定理 §17利用高斯定理求静电场的分布 补充:高斯定理的微分形式 【演示实验】点电荷平面电荷电力线、静电跳 赇摆赇懷筒、日光灯的静电启辉
3 【演示实验】点电荷平面电荷电力线、静电跳 球摆球滚筒、日光灯的静电启辉 §1.1 电荷 §1.3 电场和电场强度 §1.5 -6 电通量 高斯定理 §1.2 库仑定律与叠加原理 §1.4 静止的点电荷的电场及其叠加 §1.7 利用高斯定理求静电场的分布 补充：高斯定理的微分形式 目 录
§11电荷 1、电荷只有正、负两种 电磁现象归因于电荷及其运动 琥珀一金属杆 金箔 2、电荷是量子化( quantization)的 基本电荷 e=1.60217733(49)×1019C 密立根( R.A. Millikan)带电油滴实验 (1906-1917,1923年诺贝尔物理奖 夸克( quark)带分数电荷-e/3和2e/3 但实验未发现自由夸克(夸克囚禁) 宏观电磁学电荷值连续
4 §1.1 电荷 密立根（R.A.Millikan）带电油滴实验 （ 1906−1917 ,1923年诺贝尔物理奖） 2、电荷是量子化(quantization)的 基本电荷 e =1.60217733(49)10-19C 1、电荷只有正、负两种 电磁现象归因于电荷及其运动 宏观电磁学—电荷值连续 夸克（quark）带分数电荷 和 但实验未发现自由夸克（夸克囚禁） −e 3 2 e / 3
3、电荷守恒:在宏观和微观上电荷总量守恒。 4、电荷是一个洛仓兹不变量 在不同惯性系中观测,同一带电粒子的电量 相同。例如: 总 二-- 不确定关糸: ---6 △xAp≥b/2~10Js He 质子动量:Ple>P2,但是,都精确电中性! 5、有电荷就有质量 静质量为零的粒子,例如光子,只能是电中 性的
5 在不同惯性系中观测，同一带电粒子的电量 相同。 4、电荷是一个洛仑兹不变量 3、电荷守恒：在宏观和微观上,电荷总量守恒。 5、有电荷就有质量 静质量为零的粒子，例如光子，只能是电中 性的。 pHe pH2 ，但是，都精确电中性！ 2 ~ 10 J s 34 − x p 不确定关系： 例如： H2 He 质子动量：
§12库仑定律与叠加原理 、库仑定律 惯性糸,真空中的两静止(或低速)点电 荷间的作用力为 912 21 21~4m6r21 21 12 l/470=89880×109Nm2/C2 ≈9×109N·m2/C2 E0—真空介电常数( Permittivity of vacuum) E=885×1012C2/N 6
6 1/40= 8.9880109 N·m2 /C2 9109 N·m2 /C2 0—真空介电常数(Permittivity of vacuum) 0 = 8.8510-12 C2 /N·m2 §1.2 库仑定律与叠加原理 惯性系，真空中的两静止（或低速）点电 荷间的作用力为 2 21 0 21 1 2 21 ˆ 4 r r q q F = q q2 1 12 F 21 F 21 r ˆ 21 r 一、库仑定律